如图所示,一平板小车静止在光滑的水平面上,质量均为m的物体A、B分别以2v和v的初速度、沿同一直线同时从小车两端相向水平
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(1)以A、B两物体及小车组成的系统为研究对象,

以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:

m•2v-mv+0=3mv′,解得:v′=[v/3],方向向右.

(2)由能量守恒定律得:

[1/2]m(4v)2+[1/2]mv2-[1/2]•3m(

v

3)2=μmgL,则L=

7v2

3μg;

(3)①物体A、B未相碰撞,B停止时,A继续运动,此时小车开始运动.对小车应用动能定理

μmgs=[1/2]•2m(

v

3)2,则s=

v2

9μg;

②物体B速度为零时正好与A相撞,碰后小车开始加速,最终达到共同速度v=[v/3].

对小车应用动能定理得:μ•2mgs′=[1/2]m(

v

3)2,则s′=

v2

36μg;

所以小车位移大小的取值范围是

v2

36μg≤s≤

v2

9μg;

速度达到[v/3]时的位移为

v2

36μg;

答:(1)最终小车的速度大小是[v/3],方向向右.

(2)平板车的长度至少为则L=

7v2

3μg.

(3)最终速度前的位移

v2

36μg.

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